¿Qué dice el primer y el segundo principio de la termodinámica?

La Termodinámica en su primer principio aporta a la ley de la conservación dos nuevas formas de energía: el calor y la energía interna; y en su segundo principio aporta a la ley de la degradación la herramienta (entropía) mediante la cual puede calcularse la energía que se degrada en cualquier proceso.

Segunda ley de la termodinámica: No es posible que el calor fluya desde un cuerpo frío hacia un cuerpo mas caliente, sin necesidad de producir ningún trabajo que genere este flujo. La energía no fluye espontáneamente desde un objeto a baja temperatura, hacia otro objeto a mas alta temperatura.

Por el primer principio de la termodinámica afirmamos que para todo sistema existe una función de estado denominada energía interna que puede intercambiarse mediante dos atributos, el calor y el trabajo y la energía no se crea ni se destruye, rigiéndose sus intercambios por una ecuación de balance.

Ejemplos de la segunda ley de la termodinámica

Con un biberón: si colocamos un biberón frío dentro de un recipiente con agua a 80ºC, el calor se transfiere desde el agua caliente hasta el biberón frío. Con sopa caliente: tazón de sopa caliente se enfría por transferencia de calor al entorno.

La primera ley de la termodinámica fue planteada, en el siglo XIX, por Rudolf Clausius y William Thomson. Establece que el cambio total en la energía interna de un sistema cerrado es igual a la transferencia total de calor suministrada al sistema menos el trabajo total realizado por el sistema .

La segunda ley de la termodinámica sostiene que todos los procesos que ocurren en el universo se realizan de manera que siempre aumenta el desorden, y por tanto la entropía, a nivel global aunque no necesariamente a nivel local, esto es en un espacio pequeño y/o un intervalo de tiempo pequeño.

Si la temperatura T es constante, la variación de entropía es el cociente entre el calor y la temperatura. En un ciclo reversible, la variación de entropía es cero.

Los cuatro principios de la termodinámica​ definen cantidades físicas fundamentales (temperatura, energía y entropía) que caracterizan a los sistemas termodinámicos; describen cómo se comportan bajo ciertas circunstancias, y prohíben ciertos fenómenos (como el móvil perpetuo).

Por ejemplo, si colocas un pistón en un lavabo con agua helada, el calor conducirá energía fuera del gas. Sin embargo, si comprimimos el pistón de tal manera que el trabajo realizado sobre el gas sea mayor que la energía térmica que se pierde, su energía interna total aumentará.

El primer principio nos da la relación que deben cumplir estas magnitudes: Si el recipiente tuviera paredes fijas, el gas no podría realizar trabajo, por lo que el calor suministrado se invertiría íntegramente en aumentar la energía interna.

La segunda ley afirma que el calor siempre se mueve del objeto con mayor temperatura al de menor temperatura. También, establece que durante un proceso cíclico no toda la energía térmica puede convertirse íntegramente en trabajo.

Ley de Flujo de Calor: En cualquier fenómeno físico de transferencia de calor el flujo de calor nunca puede ir de una zona de baja tempertura T1 a una zona de alta temperatura T2. Si esto ocurriera se violaría la Segunda Ley de la Termodinámica.

Las leyes de la termodinámica que se desarrollarán serán: - Ley cero de la termodinámica o principio del equilibrio termodinámico. - Primera ley de la termodinámica o principio de la conservación de la energía. - Segunda ley de la termodinámica. - Tercera ley de la termodinámica.

¿Cuáles son los cuatro principios o leyes de la termodinámica?

La frase a la que se alude se refiere a la Energía, es decir "La energía ni se crea ni se destruye solo se transforma" y se refiere a las transformaciones de una forma de energía a otra. No obstante en cada transformación se puede producir una degradación de ella que la hace menos util.

Termodinámica es la parte de la física que estudia los intercambios de calor y trabajo que acompañan a los procesos fisicoquímicos. Si estos son reacciones químicas, la parte de ciencia que los estudia se llama termoquímica. Sistema termodinámico: porción del universo que se toma para su estudio.

Intuitivamente, la entropía es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte de la energía por unidad de temperatura que no puede utilizarse para producir trabajo. La función termodinámica entropía es central para el segundo principio de la termodinámica.

Ejemplos de entropía

Algunos ejemplos cotidianos de entropía son: La ruptura de un plato. Si entendemos el plato como un sistema ordenado y equilibrado, con un alto potencial entrópico, veremos que su fragmentación en pedazos es un suceso natural, temporal, que no sucede de manera espontánea en sentido inverso.

La entropía es una propiedad de los cuerpos macroscópicos; mide de alguna manera el estado de equilibrio que tiene un cuerpo y también nos sirve para saber cuándo un proceso irreversible ocurre. Si un cuerpo pasa de tener menor entropía a tener mayor entropía, usualmente es porque ocurrió un proceso irreversible.

La entropía es una función de estado que, evaluada para todo el universo, aumenta en una transformación irreversible y permanece constante en una transformación reversible.

En todo proceso irreversible, la entropía del universo aumenta. “Los sistemas aislados al evolucionar, tienden a desordenarse, nunca a ordenarse”. La entropía entropía mide el grado de desorden o de orden del sistema y depende únicamente de los estados inicial y final de dicho sistema.

∆S es el cambio de entropía del sistema durante la reacción. Si ∆S es positivo, el sistema se vuelve más desordenado durante la reacción (por ejemplo, cuando una molécula grande se divide en varias más pequeñas). Si ∆S es negativo, significa que el sistema se vuelve más ordenado.

Se aplica en el funcionamiento de los motores de los autos, durante la etapa de combustión, o al hervir agua en una tetera, cuando se genera el vapor. El calor se transfiere de un cuerpo con mayor temperatura a otro con menor temperatura, nunca al revés.

Resumen: Nicolas Léonard Sadi Carnot fue un ingeniero francés, considerado como el Padre de la Termodinámica.

El cuarto principio o cuarta ley de la termodinámica es el postulado del economista rumano Nicholas Georgescu-Roegen, que afirma que la materia disponible se degrada de forma continua e irreprensiblemente en materia no disponible de forma práctica.

Si el cuerpo absorbe calor, esto provocará un aumento o incremento positivo de la energía interna (temperatura); entonces el calor tendrá signo positivo. Si el cuerpo pierde energía, su incremento será negativo y, por consiguiente, también el calor.

Para resumir, la primera ley de termodinámica habla sobre la conservación de la energía entre los procesos, mientras que la segunda ley de la termodinámica trata sobre la direccionalidad de los procesos, es decir, de menor a mayor entropía (en el universo en general).